気ままっぷりK.Gブログ

K.Gの気ままプログラム・無線・飛行機・写真のブログ

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画像伝送ソフトのその後

先日より進めてきました画像伝送ソフトですが、
ある程度できあがったのでダミーロードをつけた無線機を介して
伝送実験を行ってみました。
jpegtrx.png
まずFMでの伝送ですが、こちらは問題なくできました。
FMは伝送特性がある程度確保できるので大丈夫だろうと思っていました。
しかしSSBで問題が発覚。
伝送はなんとかできるものの、
なぜかアイパターンが綺麗に開きません。
伝送に必要な帯域は満足しているはずのに…、なぜ??
伝送速度を落としたりしていろいろ見てみましたが、
どうもフィルターの群遅延特性が良くないのでは?と判断しました。
とくにフィルターのエッジ付近の特性は、
デジタル通信にとって悪影響を与えているのではと思います。
MSKで伝送するには更に伝送速度を遅くして、
使用する伝送帯域を狭くして、
特性の比較的安定しているフィルターのセンター付近でないと
伝送が保証できないようです。
ただでさえ伝送にそこそこ時間がかかるのに、
伝送速度を遅くしたら、なおさら時間がかかってしまいます。
そこで帯域が狭くて済むPSKもやってみようと考えましたが、
PSKは電離層などで発生する遅延波を受けやすく、
その対処をしようとすると、やはり伝送速度が遅くなり
このソフトの伝送速度1200bpsを得るにはなかなか難しそうです。
やはりHFでの高速データ通信はOFDMになるのか!?

ということでHFでのデジタル伝送はなかなか難しいということを
改めて痛感しました…(汗
う~む、これは以前進めていたOFDMモデムの開発を再開すべきなのか??
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デジタル画像伝送プログラム

KG-HFDLのリリースを終え、一息ついておりますK.Gです。
新しいKG-HFDLはいかがでしょうか?
早速購入をいただいた方が多く、とてむ嬉しいです。
ぜひ、KG-HFDLで航空データ通信と洋上管制通信を楽しんで
いただければと思います。

さて、早速…なのですが、新しいソフトを組んでいます。
といってもまだ研究段階なのですが、
なんだか実現できそうな感じがしてくるほど完成度が
高くなってきました。
それは、デジタルによる画像伝送プログラムです。
開発画面はこちら。
digi_jpegtrx.jpg
アマチュア無線によるデジタル画像伝送、
いわゆるデジタルSSTVですが、
現在は画像だけではなく、データファイルを伝送できる
ソフトにより画像を伝送している方法がメインかと思います。
しかしこれは私はあまり好きではありません。
それはデータ伝送なので、途中にエラーが入った場合は
画として受信できず、交信相手は再送要求を出せますが
受信しているだけの場合はお手上げです。
この状況を打開しているモデムがAORから出ていたARD-9800です。
このモデムはデジタルでもアナログSSTVのように画面が走査され、
エラーがあってもその部分だけがおかしくなるだけで
全体は受信ができます。
私も以前1台手にいれて使ってみましたが、なかなか面白かったです。
しかしモデム自体が非常に高価なためユーザーは少なく、
しかも今現在は入手がほぼ不可能な状態に。。。

そのため、以前よりこのAORのモデムと同じようなことができる
デジタル画像伝送ソフトを考えていました。
どうせならAORのモデムとまったく同じプロトコルのものを開発すれば
モデム所有者との交信もできるのでいいなぁと思ったのですが、
OFDMという変調方法にちょっと異議が…。
OFDMやPSK系の変調方法は、SSBで変調をかけた場合
送信アンプの非直線特性の影響を受けて
電波は強く受かっているのにデコードされないという状態に
なる可能性があります。
非直線部分ではなく直線部分を使おうとすると送信出力が下がります。
電波を強く発射できる変調方法は、FSK系となります。
しかしFSKではフェージングの影響を受けるような予感が。。。
まぁそこは置いといて、とりあえず画像の圧縮から始めました。

画像はJPEGで圧縮します。
ここが肝心要なところです。ここができなければソフト自体できません。
以前購入した参考書を手にしてあれこれすること数日、
ようやくJPEGの圧縮、伸張に成功しました。
あとはモデム部分を作りこみます。
とりあえずできあがったモデムの仕様は
1200baud MSK マーク周波数900Hz スペース周波数1500Hz
畳み込み符号、白色化有り、インターリーバ無し。
JPEGは画素16x16で読み込み、画素位置情報やデータ容量などが
含まれる同期ビットワードを個々に付加しました。
これにより、画面をアナログSSTVのように走査する様子を見ることが
できるほか、伝送信号を途中から受信しても、その段階から画像が
復調することができます。

肝心な画質ですが、
ノイズを加えてアナログSSTVと比較してみました。
jpegtrx_noizu.jpg
ノイズレベルは両方とも信号に対して同等です。
これを見るとやはりデジタル、ノイズは入りません。
しかし伝送時間がアナログに比べて長いです。。。
この画像はデジタル化して圧縮してもデータが多くなりやすいものなので、
データが少ない画像の場合はもっと短時間で伝送できます。
また画質を調整することで伝送時間を調整できますので、
この辺は対ノイズ性を考えるとしょうがないのかなと思います。

さて、これで実際の無線伝送路で伝送できるのか。。。
今度実験をしてみたいと思っています。
その結果では変調方法が変わるかもしれません。
デジタル伝送ソフトとして出来上がってくれればいいですね…
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KG-HFDLリリース開始!

先週作り込みが完了し実用試験中だったKG-HFDLですが、
試験が完了しreadmeやホームページの準備も出来上がったので
先ほどKG-HFDL ver1.0.2のリリースを開始いたしました!
kghfdl_top.png
ご案内どおり、10分間の試用が可能となっています。
制限事項はKG-AISと同様で10分間の使用制限と、ログの入出力制限、
ネットワーク機能の制限、画面にKG-HFDL Demo Modeの表示だけですので、
KG-HFDLの新機能を体験していただけます。
KG-HFDLはHFDL中心ですが、ジツは今回改修したVHF-ACARSデコーダの
性能がなかなかオススメだったります(汗
ですのでぜひVHF-ACARSも体験していただければと思います。
新たに加わったACARSメッセージ検索機能と組み合わせれば、
VHF-ACARSの楽しみも倍増だと思います。
またセルコールデコーダも新しい機能として楽しんでいただければと
思います。

また今回のバージョンではサンプリングレートの変更が可能になっています。
今までのデコーダではデコードできなかった場合に、このサンプリングレートを
変更するとデコードできる可能性がありますので、ぜひお試しいただきたいと
思います。
サンプリングレートは入力デバイス&デコーダ動作の選択画面のSRという
プルダウンメニューで変更することができます。

KG-HFDLは今回のバージョンアップでさらに多機能になりましたが、
多機能になった分、テストに時間がかかるようになってしまいました…。
公開までテストを重ねていますが、まだ修正しきれていないヘンな部分も
多々あると思いますが、ビルドアップにて対応させていただきますので、
とくに初期ビルド版については、いろいろとご迷惑をおかけしますが
どうぞよろしくお願いいたします。
KG-HFDL | コメント:1 | トラックバック:0 |

KG-AISの入力チャンネル設定を追加

昨日KG-HFDLの作り込み完了のブログを更新して
目下テスト&修正中のKG-HFDLですが、
テストしながらKG-AISを1点改良を行い
ビルド番号004として再アップロード致しましたので
ご連絡いたします。

改良点はシングルデコード選択時に
従来はLchの信号のみデコードを行いましたが、
LchではなくRchの信号を選択できるようにしました。
入力デバイス&デコーダ動作の選択画面が
下記画像の赤丸ように追加変更されています。
kgais_input_mod.png

これはアルインコ(株)より新発売された広帯域受信機
DJ-X11の検波出力の端子に合わせたものですが、
他の用途でも便利かと思います。
DJ-X11をご使用いただく場合は、
イヤホン端子とパソコンのラインインを市販されている
ステレオケーブル(この場合モノラルケーブルは使用不可)で接続すると共に、
DJ-X11の設定で検波出力を有効にしていただき、
KG-AISの入力デバイス&デコーダ動作の選択画面で
シングルのRchを選択していただければ
AIS信号のデコードが可能となります。
周波数は161.975MHz又は162.025MHz(国際周波数)
デコーダはAIS Baseband動作(初回起動時の設定のまま)です。

なお新規に追加した機能は
パソコンと無線機との相性やサウンドデバイスの動作精度等の理由から
すべてのDJ-X11とパソコンとの組み合わせで
AISのデコードを保証するものではありません。

KG-AISの紹介&ダウンロードページはこちら
KG-AIS | コメント:6 | トラックバック:0 |

KG-HFDL作り込み完了

先月末より作り込みを行ってきましたKG-HFDL ver1.0.2ですが、
本日作り込みが完了しました!
これより1週間ほどバグ出し&修正を行いながら、
readme書きとホームページの修正などの作業を行う予定です。
最終的な完成図はこのようになりました。
kghfdl_new1.png
現行バージョンとの主な違いは以下のとうりです。
・8PSKのデコードに対応、HFDLシステムのすべての信号が復調可能に
・セルコールデコーダを搭載、セルコールコードから機体情報検索、写真を表示
・セルコールから音声を自動的にスピーカから出力するモニター機能を搭載
・音声モニターに最適なNR(ノイズリダクション)とAN(オートノッチ)、
 立体音響のディジタル信号処理機能を搭載
・マップの陸地を塗りつぶす方法を追加
・過去の位置から進路方向を算出しマップに表示
・現在位置を示す航空機シンボルに航空機の形とレーダー画面チックな表示
・軌跡を含めたフェードアウト効果
・マップの切り替え機能
・ログの日付自動変更と自動削除、ログだし選択機能
・ACARSメッセージ検索機能
・フルスクリーン&ツールバーなし表示と簡易操作ボタン機能
・アルインコのHFトランシーバ DX-SR8の自動制御に対応
・洋上管制周波数設定用に手動によるリモートで周波数を設定可能
・TCP/IP接続にループバック信号を追加、切断検出を確実に行い再接続を実行
・プロットの文字出し方向を手動で変更可能、文字出しをなくすことも可能
・便名などのゼロに斜め線を入れて視認性を向上
・その他操作性などの修正、改修
他にもあったかもしれませんが、忘れてしまいました…(汗

主な変更はこれまでブログに載せてきたとおりですが、
航空機の形をした表示を行う航空機シンボルですが、
人により好みがでるかもしれなかったので
レーダー風味な表示に切り替えることができるようにしました。
こんな感じです。
kghfdl_new2.png
またACARSメッセージ内のキーワードを検索して
自動的に表示、ビープ音出力、ログ出しを行う機能を追加しました。
kghfdl_new3.png
キーワードはいくつでも設定可能です。
気になるテキストメッセージを待ち受けることができると思います。

なお今回もKG-AISと同様にライセンスキー方式を使用し、
10分間の試用が可能となっていますので、
多くの方にHFDLを体験いただければと思います。
また最新バージョンはソフト開発資材購入の資金確保のため
差額購入制度の廃止と多機能化による価格改定を予定しています。
KG-HFDL ver1.0.2は1ライセンス4000円となる予定です。
私自身でもちょっと高くなったなぁ…と思い申し訳ないと感じるのですが、
HFDLシステムのすべてのデコードが可能になったほか、
セルコールデコーダも搭載するとなると、
他ソフトウエアのことも考慮に入れると
このような価格設定になってしまいます…
たいへんご迷惑をおかけしますが、ご理解とご協力をいただければ幸いです。

では、ぜひ約1年ぶりのKG-HFDLにご期待をいただければと思います!
KG-HFDL | コメント:2 | トラックバック:0 |

ポジションレポート画面を輝度対応

先日の三連休はちょっと体調が良くなかったので
お正月から開発を続けていることもあって
少しお休みを頂きました。
強い寒気が来るとのことで屋根の雪下ろしを決行。
しばらく放っておいたせいで積雪はさほど多くない
ものの、かなり重くて腕が筋肉痛に…(汗
ということで本日から本格的な開発を再開しました。
最近の改修はKG-AISと同等のログのファイル名自動変更機能と
サーバープログラムの改修、回線接続チェック用ループバック信号の
処理という、あまり目立たないところを着手。
ある程度できた段階で使ってみて、
ポジションレポート画面の表示を輝度変化に対応して、
影や周囲処理などの表示効果もマップ画面と同等にしました。
kghfdl_poslist.png
これでマップ画面と、高度表示画面、ポジションレポート画面の
すべての表示が同じ表示形態に統一されました。
明日からも引き続き細かい部分を仕上げていく予定です。

前回のエントリーでいただいたコメントの件ですが、
さっそくファイルを確認させていただきました。
結果的には、今回はこの形式のファイルの採用は見送らせて
頂きたいと思います。
それは、ファイルがバイナリ形式であり、
ユーザーがマップを処理するには難解であることが要因です。
NOAAのデータは古いものですが、
データがテキスト形式で扱い易いと思います。
今回のKG-HFDLにはマップファイルのデータを確認するための
マップデバッグモードを搭載する予定ですので、
この機能を使ってマップを修正していただければと思います。
ちなみにマップデバッグ画面はこのようになります。
kghfdl_mapdebugmode.png
陸地などのポリゴンデータはデータの開始行と終了行、
国境などのラインデータはデータの開始行を表示し、
それぞれ別の色で表示しています。
これで修正すべきデータの位置を確認することができます。
これらの機能を使って、ぜひマップを修正されて、
そしてぜひぜひ公開していただければと思います。
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シンボルサイズ可変&基地局名表示

今日は前エントリーでいただいたご要望を参考に
機能を盛り込んでみました。
まずは飛行機シンボルのサイズについて、
設定で大・中・小と選択できるようにして、
下のように表示されるようにしました。
kghfdl_size.png
サイズ変更を行うとフォントの大きさなども
反映されるようにしました。
またアクセスした地上局の情報は
プロットをクリックすることで表示される
詳細表示の下に記載しました。
kghfdl_gs.jpg
VHF ACARSの場合もアクセスした地上局名が表示されます。
なおフルディスプレイ対応+ツールバー無表示状態のために
簡易な操作を行うためのボタンを画面下に表示しました。
これは設定で消すこともできます。
操作できる機能の選定はあくまでも私の使用感からです。。。

昨日はセルコールデコーダと音声モニター用の
ノイズリダクションやオートノッチの動作を確認・修正を行いました。
ソフト上から洋上管制の周波数もコントロールできるといいなぁ…
と思いましたが、とくにそんなにメリットもないのでは??
と感じて保留状態になっています。
時間があったら機能を入れてみたいと思います。。。
KG-HFDL | コメント:1 | トラックバック:0 |

KG-HFDLでセクター色分け表示

みなさん、こんばんわ。
まずお知らせです。KG-AISですがライセンスコードの認証プログラムで
一部不安要素が見つかったため、この点を補強してビルドアップを
行いました。
場合によりライセンスキーが設定できないことがあるかもしれません
ので、新しいKG-AISをダウンロードしてご使用いただきますよう、
お願いいたします。ビルド番号は003となります。
なおライセンスキーや周辺ファイルはそのままご使用いただけます。
KG-AISのページはこちら

KG-HFDLですが日本と周辺の陸地データが完成しました。
試しに、久しぶりにVDLを受信してみました。
newmap_norm.png
やはり陸地が塗りつぶされているのは、見やすいですね…(汗
で、前エントリーでボヤきましたセクター別色分けなのですが、、、
newmap_sect.png
見にくい…(汗汗
色が色なので、もっと抑え目の色にすればいいかもしれませんが、
塗りつぶしデータ同士は共存できないので陸地は線のみになりますが、
陸地もはっきりしません。。
陸地データの上にセクターを半透明で描画できれば良いのですが、
処理が重そうなのでこの点であきらめてしまっています。
もうちょっと遊んでみてどうするか決めたいと思います。

ここ数日はHFDLデコーダの最終調整をしました。
いろいろやってみて従来のバージョンのデコード率より上を目指しましたが、
がんばってもほぼ同等くらいで、それより上は難しいようです。
もうちょっと試験をして手直しできそうなところはやってみますが、
現バージョンより高感度のデコーダは難しそうです。。。

みなさんからのコメント、たいへんありがとうございます!
こちらにてお返事をさせていただきたいと思います。

123.9さん
従来のDAT形式の地形データやLine、Pointファイルはそのまま
お使いいただけます。
ただ、DAT形式の地形データは、マップをKG-AISのように
選択できるようにした関係で、ファイルを別にしていた国境の
ファイル(boundaries.dat)はなくなり、新バージョンでは
このファイル名では読み込みません。

草庵さん
ご意見、たいへん参考になります。
飛行機シンボルの大きさは可変にすることも可能ですので小さく
することもできると思います。
ただ、AirNa?のような表示をイメージされていると思いますが、
当方としましてはあそこまで小さいのはいかがかな…と思います。
また表示の様子が他ソフトとあまりかぶるのも問題かと思います。
そのため、シンボルは小さくできても、あまりにも簡素な状態
にはならないと現在のところ検討しています。

どらさん
色分けにつきましては現在のところキャリア別で色分けする
機能がすでにあるので、他に色分けの定義をつけるとなると
ややこしくなってしまう可能性があり、またVHF-ACARSとの
表示も兼ねる関係から、現在のところこの機能を採用する
予定はありません。
ただどこのGSを使っているかを後で確認はしたいですよね。。。
この点はちょっと検討してみます。。。

他にコメントを頂いた方も、たいへんありがとうございました!
新KG-HFDLのリリース予定は、現在のところ予定どおりの
1月下旬を予定しています!
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プロット・軌跡の時間経過輝度調整

みなさん、あけましておめでとうございます。
今年もよろしくお願い申し上げます。
今年は早々にKG-HFDLの新バージョン、
そしてMCAトラックソフトやNOAA APTデコーダ、
VDLなどのデジタル無線デコーダの開発・リリースを
予定していますので、ぜひご期待をいただければと思います。

KG-HFDLですが前エントリーにてボヤきました
プロットの輝度変化をつけて描画するものですが、
軌跡も含めてやってみました。
夕方~夜半にかけてのハワイ6MHzと5MHzです。
kghfdl_tracks.png
これは使ってみるとなかなかいいです。
というのは、新しいデータほど明るく表示されるので、
今どこが受信できているのかというのを一目で確認できるのです。
コンディションの変化が目で見ることができます。
また色が変わる軌跡はさながら飛行機雲のようでいいですね。
ということでこの機能、採用です!
あ、それから表示のゼロにはゼロの中に斜め線を入れて視認性を向上させました。

今は描画関係(おもにマップ表示)で修正を入れています。
まず塗りつぶしのデータ(陸地)と線のデータ(国境など)を
1つのファイルで済むようににしました。
また今日日本付近のマップデータを作成しようとしたのですが、
日本付近は陸地が塗りつぶされているより
管制エリアが塗りつぶされていたほうが面白いのでは?
と思い、陸地以外でも塗りつぶしができないかなと
いろいろいじっています。
結果的にうまくいくかどうかはわかりませんが、
とりあえずやってみて決めようかと思います。

KG-HFDLがひと段落した後は、
KG-HFDLの表示や修正したACARSデコーダを移植したKG-ACARSを
出す予定なので、描画関係では全世界から日本国内まで
自由度の高いものにしておきたいところです。
なお現在、線引きの始まりなどの行数を表示するなど、
マップデータ編集のための「デバッグモード」を特別にプログラムして
用意していますが、これを正式配布版でも入れるかどうか検討中です。
これを使っていただければマップの作成が楽になるのですが、
マップ作成は慣れと忍耐力が必要なのです。どうかなぁ~…
KG-HFDL | コメント:5 | トラックバック:0 |
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